Push-in jännitteenmuunnin

Yksi suosituimmista kytkentäjännitemuuntajien topologioista on push-pull-muunnin tai push-pull (kirjaimellisesti push-pull).

Toisin kuin yksitahtisessa flyback-muuntimessa, allas-altaan ytimessä oleva energia ei tallennu, koska tässä tapauksessa se on muuntajan ydin eikä kaasuläpän ydin, se toimii tässä johtimena vaihtuvalle magneettivuolle, jonka puolestaan ​​synnyttää kaksi ensiökäämin puolikasta.

Huolimatta siitä, että kyseessä on täsmälleen pulssimuuntaja, jolla on kiinteä muunnossuhde, ylös vedetyn lähdön stabilointijännitettä voidaan silti muuttaa muuttamalla käyttöpulssien leveyttä (käyttäen pulssinleveysmodulaatio).

Korkean hyötysuhteensa (hyötysuhde jopa 95 %) ja ensiö- ja toisiopiirien galvaanisen eristyksensä vuoksi push-pull-kytkinmuuntimia käytetään laajalti stabilaattoreissa ja inverttereissa, joiden teho on 200-500 W (virtalähteet, auto invertterit, UPS jne.)

Alla olevassa kuvassa on yleinen kaavio tyypillisestä push-pull-muuntimesta.Ensiö- ja toisiokäämeissä on keskiotot, jolloin kummassakin kahdessa toimintapuolijaksossa, kun vain toinen transistoreista on aktiivinen, kytkeytyy päälle oma puolet ensiökäämistä ja vastaava puolisko toisiokäämistä, missä jännite laskee vain toiseen kahdesta diodista.

Täysaaltotasasuuntaajan käyttö Schottky-diodeilla push-down-muuntimen lähdössä mahdollistaa aktiivisten häviöiden pienentämisen ja tehokkuuden lisäämisen, koska on taloudellisesti järkevämpää käämittää toisiokäämin kaksi puoliskoa kuin absorboida häviöt. (taloudellinen ja aktiivinen) neljän diodin diodisillalla.

Push-pull-muuntimen (MOSFET tai IGBT) ensiösilmukan kytkimien on oltava mitoitettu kaksinkertaiselle syöttöjännitteelle, jotta ne kestävät paitsi lähteen EMF:n toiminnan myös toistensa käytön aikana indusoituvan EMF-lisätoiminnan.

Push-pull-piirin laitteen ominaisuudet ja toimintatapa verrataan suotuisasti puolisillaan, eteenpäin ja taaksepäin. Toisin kuin puolisillassa, kytkimen ohjauspiiriä ei tarvitse irrottaa tulojännitteestä. Muuntajamekanismi toimii kahtena eteenpäin vedettävänä muuntimena yhdessä laitteessa.

Lisäksi, toisin kuin eteenpäin, buck-pull-down-muunnin ei tarvitse rajoituskäämiä, koska yksi lähtödiodeista jatkaa virran johtamista, vaikka transistorit ovat kiinni. Lopuksi, toisin kuin käänteismuuntimessa, painonappia ja magneettipiiriä käytetään säästeliäämmin ja tehollinen pulssin kesto on pidempi.

Push-pull-virranohjauspiireistä on tulossa yhä suositumpia elektronisten laitteiden sulautetuissa virtalähteissä. Tällä lähestymistavalla näppäinten lisääntyneen rasituksen ongelma eliminoituu kokonaan. Kytkimien yhteiseen lähdepiiriin sisältyy shunttivastus, josta takaisinkytkentäjännite poistetaan virtasuojauksen vuoksi. Jokaisen kytkimen toimintajakson kesto on rajoitettu siitä hetkestä lähtien, kun virta saavuttaa määritellyn arvon. Kuormituksen alaisena lähtöjännite on yleensä rajoitettu PWM:llä.

Push-pull-muuntimen suunnittelussa kiinnitetään erityistä huomiota kytkinten valintaan siten, että avoimen kanavan resistanssi ja hilakapasitanssi ovat mahdollisimman pienet. Kenttätransistorien porttien ohjaamiseen push-pull-muuntimessa käytetään useimmiten hilaohjaimen mikropiirejä, jotka selviävät helposti tehtävästään jopa satojen kilohertsien taajuuksilla, mikä on ominaista minkä tahansa topologian pulssiteholähteille.